DE3630643A1 - Zweipoliger leitungsschutzschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweipoligen Leitungsschutz­ schalter in Schalenbauweise gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zweipolige Leitungsschutzschalter dienen verschiedenen Zwecken, so z. B. zur Absicherung von ein­ phasigen Leitungszügen mit gleichzeitiger Trennung des Nulleiters. Eine andere Einsatzmöglichkeit besteht dar­ in, das Abschaltvermögen durch Kopplung der beiden Kon­ taktunterbrechungsstellen, d. h. durch Doppelunterbre­ chung, zu erhöhen. Auch wird häufig aus Platzgründen auf raumsparende zweipolige Leitungsschutzschalter zurückge­ griffen, wobei allerdings zwei elektrisch voneinander getrennte Leiternetze gleichzeitig durch gemeinsame me­ chanische Betätigung geschaltet werden.

Ein zweipoliger Leitungsschutzschalter in Schalenbauwei­ se ist aus der DE-OS 22 34 423 bekanntgeworden, die ei­ nen Installationsselbstschalter mit einem Kurzschluß- und/oder einem Überstromauslöser, mit einem Schaltmecha­ nismus und zwei Kontkat-Unterbrechungsstellen be­ schreibt.

Der Schaltmechanismus ist bei diesem Schalter mittig angeordnet und wird durch entsprechende Ansätze an den Gehäuseschalen gehalten, während die Kontakt- und Unterbre­ chungsstellen seitlich in beiderseits des Schaltmecha­ nismus befindlichen Lichtbogenkammern angeordnet sind. Diese Ausbildung gestattet es, den für einpolige Selbst­ schalter in Schaltenbauweise mit Einfachunterbrechung üblichen Schaltmechanismus zu verwenden und die Auslö­ sebewegung vom Auslöser über ein traversenähnliches Brüc­ kenelement auf die beweglichen Kontaktstücke zu übertra­ gen.

Bei dieser Lösung besteht das Problem, daß im Falle der Auslösung die Kontaktstücke über das Schaltwerk geöffnet und nicht unmittelbar aufgeschlagen werden. Eine diesen Nachteil vermeidende Abhilfe könnte darin bestehen, je­ dem Kontaktpaar einen eigenen Auslöser mit Schlagstift zuzuordnen. Abgesehen davon, daß die Verdoppelung der Auslöser zu einer Kostensteigerung führt, resultieren weitere Nachteile aus dem zusätzlichen Platzbedarf.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen zweipoligen Leitungsschutzschalter der oberbegrifflichen Art anzuge­ ben, der einfach aufgebaut und wirtschaftlich herstell­ bar ist und bei dem unter Vermeidung der vorstehend er­ örterten Nachteile die Betätigung der beiden Schalterpo­ le mit nur einem Magnetauslöser erfolgt, wobei eine bestmögliche Raumausnutzung innerhalb des Schaltergehäu­ ses verwirklicht sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Es ist danach vorgesehen, bei dem in zwei Gehäusehälften aufgeteilten Schalter, das Brückenelement mit einer bei­ de Schaltebenen senkrecht durchgreifenden Traverse zu versehen, welche unmittelbar auf beide Schaltkontakte wirkt sowie mit beiden Schaltwerken in mechanischem Ein­ griff steht und bei Auslösung unmittelbar die Schaltkon­ takte betätigt.

Ferner ist der Magnetauslöser außermittig in einer Hälf­ te des Gehäuses angeordnet, so daß sein Schlaganker sich in der Schaltebene eines Schalterpols befindet. Mit Schaltebene ist hier und im folgenden die Fortsetzung der zwischen den geöffneten Kontaktstücken eines Schal­ terpols aufgespannte Fläche gemeint, welche parallel zu der des anderen Schalterpols liegt.

Im Auslösefall wird ein Ende der Traverse vom Schlagan­ ker des Magnetauslösers beaufschlagt, wodurch die beweg­ lichen Schaltkontakte unmittelbar aufgeschlagen werden und nacheilend die Betätigung des Schaltwerks, d. h. das Lösen der Verklinkung, erfolgt. Auf diese Weise wird die Kontaktstelle wesentlich früher geöffnet als über die Auslösung des Schaltwerks - wie früher üblich - aufgrund der Massenträgheit möglich.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung führt das Brückenelement bei Beaufschlagung durch den Schlag­ anker eine Schwenkbewegung um eine Drehachse aus, die parallel zur Traverse im Abstand angeordnet ist. Hier­ durch ist praktisch eine synchrone Beaufschlagung der Schaltkontakte und der Schaltwerke gewährleistet.

In Verbesserung der Erfindung ist an das Brückenelement ein Führungsteil mit zwei parallelen Führungsflächen angeformt, welches paßgenau in eine spaltförmige Ausneh­ mung im Gehäuse greift und dadurch ein Verkanten des Brückenelements verhindert. Die Führungsflächen werden hierbei von der Drehachse orthogonal durchsetzt.

Zweckmäßigerweise sind die Führungsflächen des Brücken­ teils jeweils mit senkrecht angeformten Wellenzapfen versehen, deren Mittelachsen mit der Drehachse fluchten.

Die Länge der beiden Wellenzapfen kann dabei unter­ schiedlich sein, ist aber im allgemeinen gleich.

Vorteilhafterweise ist die Drehachse des Brückenteils unterhalb der Traverse angeordnet, d. h. auch unterhalb der Betätigungsebene des Schlagankers des Magnetauslö­ sers. Die Breite der Führungsflächen ist so festgelegt, daß sie wenigstens der Länge des Stellweges des Schlag­ ankers entspricht. Die Höhe der Führungsflächen, d. h. der Abstand zwischen Traverse und Drehachse, beträgt etwa zweimal die Breite der Führungsflächen, während die Dicke des Führungsteils, d. h. der Abstand der Führungs­ flächen, etwa deren halber Breite entspricht.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Traverse bereichsweise vom Brückenelement umfaßt, wobei das Brückenelement den Abstand zwischen den Schaltwerken überdeckt, so daß die Traverse nur an den die Schaltwer­ ke betätigenden Enden aus dem Brückenelement heraus­ tritt.

Vorzugsweise wird das Brückenelement gemeinsam mit den Führungsflächen und den angeformten Wellenzapfen sowie mit der Taverse als einstückiges Formstück aus Isolier­ stoff gefertigt. Als Isolierstoff kommt Kunststoff, ggf. auch faserverstärkter Kunststoff, in Betracht, welcher im Spritzgußverfahren verarbeitet wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, das Brückenelement aus anderen Isolierstoffen, z. B. keramischen Formmassen, ggf. mit einer stützenden Einlage aus Draht o. ä., herzustellen. Eine weitere Mögichkeit besteht darin, das Brückenele­ ment mittels Massivumformung, z. B. im Warmpreßverfahren, aus entsprechendem Einsatzmaterial herzustellen. Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfin­ dung sowie weitere Vorteile näher erläutert und be­ schrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine ausschnittweise Seitenansicht eines zweipo­ ligen Leitungsschutzschalters mit geschlossenem Kontakt,

Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine ausschnittweise Seitenansicht eines Lei­ tungsschutzschalters mit geöffnetem Kontakt,

Fig. 4 eine Draufsicht der Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Brücken­ elements,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung des im das Gehäuse ein­ gesetztem Brückenteils.

Die Darstellung in den Figuren ist zur besseren Ver­ ständlichkeit nicht maßstäblich.

In Fig. 1 ist die Seitenansicht eines Schalterpols 12 mit Kontaktträger 11 und Magnetauslöser 16 eines zweipo­ ligen Leitungsschutzschalters 10 wiedergegeben, wobei der geschlossene Schalterpol 12 Kontaktstücke 18, 19 hat.

Mit Bezugsziffer 20 ist eine Begrenzungswand der Gehäu­ sehälfte bezeichnet, welche den Schalterpol 12 aufnimmt. Die elektrischen Anschlüsse für das feste Kontaktstück 19 sowie für das an dem zu einem nicht näher gezeigten Schaltwerk 14 gehörende Kontaktträger 11 anschließende bewegliche Kontaktstück 18 sind nicht gezeigt.

Oberhalb des Schalterpols ist ein Brückenteil 24 zu er­ kennen, welches zwischen dem Kontaktträger 11 und dem Magnetauslöser 16 angeordnet ist.

Der Magnetauslöser 16 besitzt einen Schlaganker 22, der am Brückenteil 24 anliegt. Eine mit Bezugsziffer 26 be­ zeichnete Fläche stellt die Seitenansicht einer Traverse 26 dar.

In Fig. 2 ist die Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung wiedergegeben. Hierbei sind Teile des Schalt­ werks 14 zu erkennen, welches den darunterliegenden Schalterpol 12 verdeckt und durch die Trennwand 20 und eine zweite Trennwand 21 von dem benachbarten Schaltwerk 15 getrennt ist. Jede der Trennwände 20, 21 begrenzt eine Gehäusehälfte mit je einem Schalterpol 12, 13. Die Ebene zwischen den Trennwänden 20, 21 ist hierbei eine Teilungsebene, durch die das eingesetzte Brückenelement 24 in zwei gleich lange Abschnitte unterteilt wird. Das Schaltwerk 15 verdeckt in gleicher Weise wie das Schalt­ werk 14 den darunterliegenden Schalterpol 13.

Quer zu den Schaltebenen, welche parallel zu den Gehäu­ setrennwänden 20, 21 liegen, ist das Brückenelement 24 mit einer Traverse 26 angeordnet. In der Schaltebene des Schalterpols 13 ist der Magnetauslöser 16 angeordnet, dessen Schlaganker 22 an der Traverse 26 des Brückenele­ ments 24 anliegt und im Auslösefall das Brückenelement einseitig beaufschlagt.

Um diese einseitige Beaufschlagung durch den Schlaganker auszugleichen und ein Verkanten zu verhindern, sind am Brückenelement 24 Führungsflächen 28 angeformt, welche in einer paßgenauen Ausnehmung 30, die zwischen den Trennwänden 20, 21 eingeformt ist, eingesetzt und ge­ führt sind.

Von den Schaltwerken 14, 15, welche für beide Schalter­ pole 12, 13 identisch aufgebaut sind, sind in dieser Darstellung lediglich die Kontaktträger 11 sowie Füh­ rungsbolzen 23 gezeigt. Im Kontaktträger 11 ist ein Langloch als Führung 25 für den Führungsbolzen 23 einge­ lassen.

Der Magnetauslöser 16 mit seinem Schlaganker 22 ist in bekannter Weise aufgebaut, d. h. mit einem Spulenkörper, einer Spule und einem Magnetkern versehen, und nur sche­ matisch dargestellt.

Wie bereits angesprochen, ist zwischen den Trennwänden 20, 21 eine Ausnehmung 30 vorgesehen zur Aufnahme des mit Führungsflächen 28 versehenen Führungsteils 27 des Brückenelements 24. Da aus Stabilitätsgründen das Füh­ rungsteil 27 des Brückenelements 24 eine gewisse Dicke aufweist, die größer ist als die Wanddicke der Trennwän­ de 20, 21, ist die Trennwand 21 mit einer Auswölbung 32 versehen, welche die Ausnehmung 30 von drei Seiten be­ grenzt. Die vierte Seite wird von der Trennwand 20 be­ grenzt.

Wie ebenfalls bereits ausgeführt ist die Ausnehmung 30 in ihren Abmaßen paßgenau auf die des Führungsteils 27 des Brückenelements 24 abgestimmt, so daß das Brücken­ element 24 mit minimalem Spiel in die Ausnehmung 30 ein­ gesetzt werden kann und die Führungsflächen 28 dicht anliegen.

Wie in der Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, ist das mit Führungsflächen 28 versehene Führungsteil 27 asymme­ trisch, d. h. an einer Hälfte, an das Brückenelement 24 angeformt. Dadurch ist die richtige Einbauposition ein­ deutig festgelegt.

In Fig. 3 ist die gleiche Anordnung wie in Fig. 1 darge­ stellt, jedoch mit geöffnetem Kontakt. Demgemäß sind auch die entsprechenden Teile mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Deutlich erkennbar ist die geneigte Position des Kon­ taktträgers 11 des Schaltwerks 14, in der das bewegliche Kontaktstück 18 von dem festen Kontaktstück 19 abgehoben ist. Die Führung 25 im Kontaktträger 11 ist so bemessen, daß in Ausschaltposition der Führungsbolzen 23 an der zur Kontaktstelle weisenden Seite der Führung 25 an­ liegt. Beim Einschalten schwenkt der Kontaktträger 11 in Richtung des festen Kontaktstücks, bis er auf dieses aufschlägt. Hierbei befindet sich der Führungsbolzen erst etwa bei halber Länge der Führung 25. Der verblei­ bende Einschaltweg in der Führung 25 wird genutzt, um den zur Aufbringung der erforderlichen Kontaktkraft vor­ gesehene Überhub im Schaltwerk 14 zu erhalten.

Der Führungsbolzen 23 gleitet in der Führung 25 des Kon­ taktträgers 11 bei dessen Schwenkbewegung, welche durch Beaufschlagung durch die Traverse 26 des Brückenelements 24 erfolgt, die wiederum durch den aus dem Magnetauslö­ ser 16 herausgetretenen Schlaganker 22 beaufschlagt ist. Wie im Vergleich zu Fig. 1 ebenfalls klar auszumachen ist, vollzieht die Traverse 26 gemeinsam mit dem Brüc­ kenelement 24 ebenfalls eine Schwenkbewegung und nimmt bei Beaufschlagung durch den ausgelösten Schlaganker 22 eine entgegengesetzt, d. h. nach links, geneigte Position ein.

Wie bereits in Fig. 1 und in Fig. 2 gezeigt, befindet sich der Magnetauslöser 16 in der Schaltebene, welche von dem in Seitenansicht sichtbaren Schalterpol 12 durch die Trennwand 20 getrennt ist.

In Fig. 4 ist eine entsprechende Draufsicht auf die An­ ordnung in Fig. 3 wiedergegeben, wie sie in Fig. 2 für die Anordnung aus Fig. 1 gezeigt wurde. Auch hier sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im Vergleich zu Fig. 2 zeigt sich hierbei recht deutlich, daß das Brückenelement 24 infolge der Beaufschlagung durch den Schlaganker 22 des Magnetauslösers 16 eine andere Position eingenommen hat. Während in Fig. 2 die Anformung 27 mit den Führungsflächen 28 auf der linken Seite des Brückenelements 24 zu erkennen ist, ist das Führungsteil 27 nunmehr auf der rechten Seite des Brüc­ kenelements 24 zu sehen. Dies hat seine Ursache wie be­ reits zu Fig. 3 ausgeführt darin, daß das Brückenelement eine Schwenkbewegung nach links vollzogen hat und da­ durch bei der Draufsicht den Blick freigibt auf das nun auf der rechten Seite erkennbare Führungsteil 27.

Von den Schaltwerken 14, 15 sind wie auch in Fig. 2 nur die Kontaktträger 11 sowie die Führungsbolzen 23 darge­ stellt, wobei die Kontaktträger 11 in dieser Position nur im Ausschnitt gezeigt sind.

In Fig. 5 ist in perspektivischer Darstellung ein Brüc­ kenelement 24 dargestellt, welches aus einem zylindri­ schen Körper gebildet ist, an welchen an beiden Stirn­ flächen Traversen 26 mit trapezförmigem Querschnitt an­ geformt sind. Quer zur Zylinderachse ist am Mantel des Brückenelements 24 ein Führungsteil 27 angeformt, wel­ ches planparallele Führungsflächen 28 aufweist. Dieses Führungsteil 27, das sich zu seinem freien Ende hin ver­ jüngt und von einem Radius begrenzt ist, wird in einem erfindungsgemäß ausgestalteten zweipoligen Leitungs­ schutzschalter in die hierfür vorgesehene, bei den vor­ stehenden Figuren bereits erläuterte Ausnehmung 30 ein­ geführt und dient zur exakten Ausrichtung des Brücken­ elements in bezug auf die Schaltebenen der beiden Schal­ terpole 12, 13. Um Lageveränderungen des Brückenelements 24 im eingebauten Zustand weitgehend auszuschließen, sind an den Führungsflächen 28 kurze Wellenzapfen 33 angeformt, deren Mittelachse mit der Dreh- bzw. Schwenk­ achse des Brückenelements 24 fluchtet.

In Fig. 6 ist die ausschnittweise Unteransicht des in die hierfür vorgesehene Ausnehmung 30 im Bereich der Trenn­ wände 20, 21 eingesetzten Führungsteils 27 des Brücken­ elements 24 wiedergegeben. Deutlich erkennbar greifen die an die Führungsflächen 28 des Führungsteils 27 ange­ formten Wellenzapfen 33 in hierfür speziell vorgesehene Ausnehmungen 31. Die Ausnehmungen 31 sind sowohl in die Trennwand 20 als auch in die Auswölbung 32 der Trennwand 21 eingelassen und gewährleisten auf diese Weise die ausreichende Beweglichkeit des Brückenelements 24 unter Beibehaltung der für die Funktion erforderlichen Lage.

Claims (16)

1. Zweipoliger Leitungsschutzschalter mit mehrtei­ ligem Gehäuse mit einem Magnetauslöser, mit zwei Schal­ terpolen, deren Schaltebenen nebeneinander angeordnet sind und denen jeweils ein Kontaktträger zugeordnet ist, welche über ein Brückenelement vom Schlaganker des Mag­ netauslösers gemeinsam betätigt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Brückenelement (24 ) mit einer beide Schaltebenen senkrecht durchgreifenden Traverse (26) versehen ist, welche beide Kontaktträger (11) unmittel­ bar beaufschlagt und mit beiden Schaltwerken (14, 15) mechanisch im Eingriff steht, daß der Magnetauslöser (16) außermittig in einer Hälfte des Gehäuses in der Schaltebene eines Schalterpols (13) angeordnet ist, und daß sein Schlaganker (22) die Traverse (26) außermittig beaufschlagt.

2. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement (24) bei Beaufschlagung durch den Schlaganker (22) eine Schwenkbewegung ausführt um eine Drehachse, die im Ab­ stand parallel zur Traverse (26) angeordnet ist.

3. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement (24) ein zylinderförmiger Körper ist, an dem die Traverse (26) achsparallel angeformt ist.

4. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Brückenelement (24) ein Führungsteil (27) mit zwei parallelen Führungs­ flächen (28) angeformt ist, das paßgenau in eine spalt­ förmige Ausnehmung (30) im Gehäuse greift und ein Ver­ kanten des Brückenelements (24) verhindert.

5. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach wenig­ stens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehachse des Brückenelements (24) die Füh­ rungsflächen (28) orthogonal durchsetzt.

6. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach wenig­ stens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsflächen (28) des Brückenelements (24) mit beiderseits angeformten Wellenzapfen (33) ver­ sehen sind, deren Mittalachsen mit der Drehachse fluch­ ten.

7. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (26) und das Führungsteil (27) sich diame­ tral gegenüberliegend an das Brückenteil angeformt sind.

8. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Brückenelements (24) unterhalb der Traverse (26) angeordnet ist.

9. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (26) be­ reichsweise vom Brückenelement (24) umfaßt ist und nur an den die Schaltwerke (14, 15) bestätigenden Enden aus dem Brückenelement (24) heraustritt.

10. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement (24) den Abstand zwischen den Schalt­ werken (14, 15) überdeckt.

11. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach einem der der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (27) asymmetrisch bezogen auf die Länge des Brückenelements (24) an diesem angeformt ist, so daß die Einbaulage des Brückenelements eindeutig festgelegt ist.

12. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenelement (24) als einstückiges Formstück aus Isolierstoff gefertigt ist.

13. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach An­ spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenele­ ment (24) aus faserverstärktem Isolierstoff besteht.

14. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach An­ spruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brüc­ kenelement (24) im Spritzgußverfahren gefertigt ist.

15. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach An­ spruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brüc­ kenelement (24) spanabhebend bearbeitet ist.

16. Zweipoliger Leitungsschutzschalter nach An­ spruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brüc­ kenelement (24) mittels Massivumformung gefertigt ist.